En trio av forskare vid Columbia University föreslår att kollapsar accretion diskar kan vara den största källan till de tyngsta elementen. I deras tidning publicerad i tidningen Natur , Daniel Siegel, Jennifer Barnes och Brian Metzger beskriver sin studie av ansamlingsskivorna som bildas när neutronstjärnor kollapsar till svarta hål, och vad de hittade.

Rymdforskare tror att de lättaste elementen, helium, väte och litium, uppstod strax efter Big Bang. De tror också att tyngre grundämnen som järn skapades i stjärnornas centrum. Men tyngre grundämnen som uran och guld har förblivit ett mysterium – fram till nu, det har inte funnits någon rimlig förklaring till deras ursprung. I denna nya insats, forskarna föreslår att sådana element skapades i ackretionsskivor som bildas när neutronstjärnor kollapsar till svarta hål.

Tidigare forskning har föreslagit att de tyngsta elementen skapades av vad som kallas "r-processen, " där en kedjereaktion resulterar i att atomkärnor absorberar neutroner. Astrofysiker hade teoretiserat att två neutronstjärnor som kolliderar sannolikt skulle ge vika för de villkor som krävs för att r-processen ska inträffa, skapa några av de tyngsta elementen. Två år sedan, teamet krediterades för att observera de första gravitationsvågorna rapporterade effekterna av två neutronstjärnor som kolliderar. Efterföljande studie av händelsen visade att det var troligt att r-processen hade inträffat, ger stark tilltro till teorin. Men det fanns fortfarande ett problem. Kollisionen av neutronstjärnor är en sällsynt händelse - för sällsynt för att ta hänsyn till mängden av de tyngsta grundämnena som finns idag. Det fick forskarna att överväga andra neutronstjärnesaktiviteter - som deras gravitationskollaps.

Tidigare forskning har visat att när neutronstjärnor dör, de kollapsar i svarta hål. Men inte allt deras material faller ner i det svarta hålet; en del lämnas kvar och formas till en ackretionsskiva. Datorsimuleringar som forskarna skapade visade att förhållandena i ackretionsskivorna var mogna för r-processen, ger vika för skapandet av de tyngsta elementen. Teamet föreslår att ungefär 80 procent av dessa element har sitt ursprung i accretion-skivor, och resten skapas när neutronstjärnor kolliderar.

© 2019 Science X Network